人教版必修1 第1章 3 运动快慢的描述——速度 学案.doc

学案3运动快慢的描述速度目标定位1.理解速度的物理意义，知道速度是矢量.2.理解平均速度和瞬时速度的区别，知道速率的概念.3.会用平均速度公式进行相关的计算一、速度问题设计自行车和汽车都在平直公路上沿同一方向单向行驶，自行车在30min内行驶了8km；汽车在30min内行驶了50km；百米比赛中，运动员甲用时10s，运动员乙用时13.5s.(1)自行车和汽车哪个运动得快？你是如何进行比较的？(2)运动员甲和运动员乙哪个跑得快？你是如何进行比较的？(3)汽车和运动员甲哪个运动得快？你又是如何进行比较的呢？答案(1)汽车运动得快，相同时间内位移大的跑得快(2)运动员甲跑得快，通过相同位移所需时间短的跑得快(3)比较两物体单位时间内的位移，可比较两物体运动的快慢汽车：27.8m/s运动员甲：10m/s，所以汽车运动得快要点提炼1定义：位移与发生这个位移所用时间的比值速度是表示物体运动快慢的物理量2公式：v.其中x是位移，不是路程说明速度的定义方法是比值定义法比值定义法是高中常见的一种定义物理量的方法，被定义的物理量不是由其它两个量决定，即不能说v与x成正比，与t成反比初中曾学习过、r也是用比值定义法定义的3方向：速度是矢量，速度的方向就是物体运动的方向注意(1)当比较两个速度是否相同时，既要比较大小是否相等又要比较其方向是否相同(2)分析物体的运动速度时不可只关注速度的大小，也要注意确定速度的方向二、平均速度和瞬时速度问题设计某同学百米比赛用时12s，前2s内的位移为12m，第2个2s内位移为14m，第3个2s内位移为16m，第4个2s内位移为19m，第5个2s内位移为20m，第6个2s内位移为19m.(1)计算上述6个时间间隔内的平均速度，并说明哪段时间运动得最快？8s末的速度一定等于12s末的速度吗？(2)通过以上数据，你能知道这个同学的“起跑速度”、“冲刺速度”以及“最大速度”吗？答案(1)第1个2s内16m/s，第2个2s内27m/s，第3个2s内38m/s，第4个2s内49.5m/s，第5个2s内510m/s，第6个2s内69.5m/s.第5个2s内运动得最快不一定(2)不能要点提炼1平均速度(1)定义：在某段时间内物体的位移x与发生这段位移所用时间t的比值，公式.(2)意义：表示物体在某段时间或某段位移内运动的平均快慢程度(3)矢量性：平均速度的方向与t时间内发生的位移x的方向相同(4)平均速度只能粗略地反映物体运动的快慢2瞬时速度(1)定义：当t非常小时，物体在从t到tt的时间间隔内，运动快慢的差异也就非常小，就可以用v表示物体在t时刻的瞬时速度(2)意义：表示运动物体在某一时刻(或经过某一位置时)的速度(3)瞬时速度的方向就是该时刻物体运动的方向瞬时速度的大小叫速率(4)瞬时速度可以精确描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢3匀速直线运动：平均速度与瞬时速度相等三、平均速度、平均速率和速率问题设计物体在某段时间内一直运动，它的平均速度可能等于零吗？平均速率呢？请举例说明答案比如某人绕操场跑一圈的过程，位移等于零则平均速度等于零，但是路程不等于零，则平均速率就不等于零要点提炼1平均速度：在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值，其表达式为平均速度.2平均速率：路程与时间的比值，即平均速率.3速率：瞬时速度的大小延伸思考运动物体平均速度的大小等于平均速率吗？答案不一定等于因为位移小于等于路程，所以平均速度小于等于平均速率只有在单向直线运动中，平均速度的大小才等于平均速率一、对速度的理解例1关于速度的定义式v，以下叙述正确的是()a物体做匀速直线运动时，速度v与运动的位移x成正比，与运动时间t成反比b速度v的大小与运动的位移x和时间t都无关c此速度定义式适用于任何运动d速度是表示物体运动快慢及方向的物理量解析v是计算速度的公式，适用于任何运动，c对；此式只说明速度可用位移x除以时间t来获得，并不是说v与x成正比，与t成反比，a错，b对；速度的大小表示物体运动的快慢，方向表示物体的运动方向，d对答案bcd二、平均速度与瞬时速度的理解例2小蒙骑自行车由静止沿直线运动，他在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m，则()a他4s末的瞬时速度为4m/s b他第2s内的平均速度为1.5m/sc他4s内的平均速度为2.5m/s d他1s末的速度为1m/s解析自行车速度是逐渐增大的，无法确定它的瞬时速度，只能求出平均速度，第2s内平均速度为m/s2 m/s；4s内的平均速度m/s2.5 m/s. 答案c针对训练2013年11月8日超强台风“海燕”重创菲律宾气象部门说，登陆时，“海燕”持续风速235km/h，中心最大风速达到314 km/h.其中的两个速度数值分别是指()a平均速度，瞬时速度 b瞬时速度，平均速度c平均速度，平均速度 d瞬时速度，瞬时速度答案a解析平均速度对应的是一段时间或一段位移，而瞬时速度对应的是某时刻或某位置，由“持续”知，235km/h指的是一段时间的平均速度，314 km/h是指瞬时速度，故a正确三、平均速度与平均速率的计算例3一物体以v14m/s的速度向东运动了5 s后到达a点，在a点停了5 s后又以v26 m/s的速度沿原路返回，运动了5s后到达b点，求物体在全程的平均速度和平均速率解析物体全程的位移大小xv2t2v1t165m45m10m，全程用时t5s5s5s15s，故平均速度大小vm/sm/s，方向向西物体全程的路程sv2t2v1t165m45m50m，故平均速率vm/sm/s.答案平均速度的大小为m/s，方向向西平均速率为m/s三组物理量的对比辨析速度和速率速度：物体的位移与发生这个位移所用时间的比值，是矢量速率：瞬时速度的大小叫速率，是标量平均速度和瞬时速度平均速度：，与一段时间或一段位移相对应，平均速度的方向与这段时间内的位移方向相同；平均速度只能粗略地描述运动的快慢瞬时速度：质点在某一时刻或某一位置的速度，与时刻或位置相对应；瞬时速度的方向即那一时刻质点运动的方向；它能精确地描述运动的快慢平均速度的大小和平均速率平均速度平均速率注意：因为位移大小与路程一般不相等，故平均速度的大小一般不等于平均速率1.(速度)关于速度的说法，下列各项中正确的是()a速度是描述物体运动快慢的物理量，速度大表示物体运动得快b速度描述物体的位置变化快慢，速度大表示物体位置变化大c速度越大，位置变化越快，位移也就越大d瞬时速度的大小通常叫做速率，速度是矢量，速率是标量答案ad2(平均速度与瞬时速度)为了使公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志如图1所示，甲图是限速标志，表示允许行驶的最大速度是80km/h；乙图是路线指示标志，表示到杭州还有100km.上述两个数据的物理意义是()图1a80km/h是平均速度，100km是位移 b80km/h是平均速度，100km是路程c80km/h是瞬时速度，100km是位移 d80km/h是瞬时速度，100km是路程答案d 解析在某路段或路口限定最高时速，是指任一时刻都不能超过该速度，是瞬时速度，较长的公路是有弯曲的，100km是指路程，d对3(平均速度与瞬时速度)如图2所示是三个质点a、b、c的运动轨迹，三个质点同时从n点出发，同时到达m点下列说法正确的是()图2a三个质点从n到m的平均速度相同 b三个质点到达m点的瞬时速度相同c三个质点从n到m的平均速率相同db质点从n到m的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同答案a 解析平均速度等于位移与时间的比值，由于位移与时间都相同，故平均速度相同，故a正确；平均速率等于路程与时间的比值，由于时间相等，路程不等，故平均速率不相等，故c错误；三个质点到达m点的瞬时速度方向肯定不同，所以瞬时速度肯定不同，b错误；b质点不一定做单向直线运动，所以b质点从n到m的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向不一定相同，d错误4(平均速度与平均速率的计算)在1000m体能测试中，小明沿某圆形400m跑道(如图3所示)从a点出发，